JP2005001708A - 充填包装機の横シール装置および充填包装機 - Google Patents

Abstract

【課題】生産性を低下させることなく、形状の異なる包装袋を容易に作り分けることができる充填包装機の横シール装置を提供する。
【解決手段】筒状フィルムを全幅にわたって押圧する横シールバーである受け部材２７は、バーベース２４によって支持されている。バーベース２４を支持する支持板３３は、水平線上に並ぶ一対の第１の孔３３ａおよび水平線に対し４０°をなす線上に並ぶ一対の第２の孔３３ｂを有している。バーベース２４は、第１の孔３３ａを用いて支持板３３に取付けられることで筒状フィルムの搬送方向と直交する形態となり、第２の孔３３ｂを用いて取り付けられることで水平線に対して４０°をなす形態となる。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、充填物が投入された筒状フィルムの幅方向に熱シールすることで密閉された包装袋を製造する充填包装機の横シール装置に関し、特に、剣先形包装袋を製造可能な横シール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図６に示すような縦型充填包装機１０１を用いて剣先形（長ひし形）の包装袋１６６を製造することが知られている。
【０００３】
縦型充填包装機１０１は、シート状のフィルムを筒状に形成するセーラー１１３と、フィルムの長手方向に熱シールすることによって筒状フィルム１６０を形成する縦シール装置１１０と、その筒状フィルム１６０を搬送するフィルム送りローラ１４８と、充填物を投入するための投入パイプ１４５と、充填物が投入された筒状フィルム１６０の幅方向に熱シールする横シール装置１２０とを備え、充填物が充填された包装袋１６６を製造する装置である。
【０００４】
横シール装置１２０は、筒状フィルム６０を半溶融状態にするための加熱手段（不図示）を備えるヒータバー（不図示）と、ヒータバーに対向配置された受け部材とからなる一対の横シールバーを備えている。これらの横シールバーはいずれも筒状フィルム１６０の搬送方向に対して所定の角度をなすように設けられている。
【０００５】
図７に一例を示すように、一対の横シールバーの一方である受け部材１２７は、バー状の部材がバーベース１２４に対して所定の角度をなすように一体に形成されている。バーベース１２４の両端には係合部１２１が形成されており、バーベース１２４はこれら２つの係合部１２１が水平となるようにして縦型充填包装機１０１に取り付けられる。その結果、受け部材１２７は筒状フィルム１６０（図６参照）の搬送方向に対して所定の角度で交差する。また、受け部材１２７の中央部には受け部材１２７の長手方向に伸びる溝が形成されており、その溝に収まるようにして進退可能なカッター１２２が設けられている。受け部材１２７の、筒状フィルム１６０に当接する部位には耐熱ゴム１２８が貼られている。
【０００６】
なお、図示しないが、ヒータバーも受け部材１２７と同様にバーベース（不図示）に一体に形成されており、受け部材１２７に対向するように配置されている。
【０００７】
このような横シール装置１２０を用いて得られる包装袋１６６（図６参照）は、縦シール装置１１０によって熱シールされた縦シール部１６６ｂと、その縦シール部１６６ｂに対して斜交する横シール部１６６ａとで密閉封止されるとともに、鋭角の先端部１６６ｃを有する剣先形となる。
【０００８】
包装袋１６６を開封する場合、例えば、図中の一点鎖線で示す切断線Ｃに沿って切断することによって、開口部が包装袋１６６の隅部である先端部１６６ｃに形成される。その結果、包装袋１６６から充填物を作業性よく注出することができ、また、開口部の大きさも比較的容易に調整することができるため、注出する際に充填物がこぼれるのを防ぐことができる。こうした特長から、剣先形包装袋１６６は、例えば醤油、ソースなどの液状充填物、またはアンコなどのペースト状充填物を包装するのに適している。なお、横シール部１６６ａにノッチなどを設ければ、開封性をより向上させることができる。
【０００９】
このような包装袋およびその製造装置は、種々提案されている。（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−２８４１８８号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような充填包装機では、一台の包装機で剣先形包装袋と一般的に用いられている長方形包装袋とを作り分けることができるように、通常、横シールバーはそれぞれの包装袋形状に応じたものに交換可能に設けられている。
【００１２】
しかしながら、例えば、長方形包装袋から剣先形包装袋に作り替える場合に、長方形包装袋用の横シールバーを外し、剣先形包装袋用の横シールバーに付け替えるといった交換作業は手間がかかり煩雑であり、交換作業に要する時間が生産性を低下させる原因となっていた。また、一般的に横シールバーにはそれぞれ加熱手段およびカッターを駆動させるためのコード等が配線されているため、横シールバーを交換する場合、配線を解いて横シールバーを取り外し、異なる横シールバーを取り付けた後に再び配線するといった作業が必要であった。
【００１３】
そこで本発明の目的は、生産性を低下させることなく、形状の異なる包装袋を容易に作り分けることができる充填包装機の横シール装置およびそれを用いた充填包装機を提供する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の横シール装置は、筒状に形成された筒状フィルムを搬送しつつ充填物を投入し、充填物が充填された包装袋を製造する充填包装機に用いられ、筒状フィルムの幅方向に熱シールする横シール装置であって、筒状フィルムを間に置いて対向移動して筒状フィルムを全幅にわたって加圧し、熱シールする一対の横シールバーと、一対の横シールバーの、加圧面内で筒状フィルムの搬送方向に対する角度を可変にする角度切換え構造とを有する横シール装置。
【００１５】
本発明による横シール装置によれば、横シールバーの筒状フィルムの搬送方向と交差する角度が角度切換構造によって可変に設けられているため、横シールバーの角度を変更するのに大がかりな作業が不要である。特に横シールバー自体を取り付け直す必要がないため、煩雑な配線作業や、横シールバーを加熱し直す時間を省くことができる。したがって、生産性を低下させることなく形状の異なる包装袋を作り分けることができる。
【００１６】
そのような角度切換え構造は、横シールバーまたは横シールバーを支持する支持部材の一方に設けられた係合突部と、横シールバーまたは支持部材の、係合突部が設けられていない一方に設けられるとともに、横シールバーと支持部材との姿勢を可変に係合突部と係合する係合凹欠部と、横シールバーと支持部材とを互いに固定する固定手段とを含むものであればよい。
【００１７】
このような構成の角度切換え機構を用いて、横シールバーと支持部材とを係合させると、横シールバーは支持部材に対する姿勢が可変となる。そこで、固定手段によって、横シールバーと支持部材とを所望の姿勢で固定することによって横シールバーの角度を変更することができる。
【００１８】
一対の横シールバーは、筒状フィルムを熱シールするための加熱手段が配設されるヒータバーと、ヒータバーに向かって進退可能に設けられ、熱シールによって形成された熱シール部を切断するカッターを備える受け部材とからなるものであっても上述同様の効果を得ることができる。
【００１９】
上述の横シール装置と、筒状に形成された筒状フィルムを搬送するフィルム送り手段と、筒状フィルム内に充填物を投入する投入パイプとを有し、充填物が充填された包装袋を製造する充填包装機を用いることによって、例えば、長方形包装袋から剣先形包装袋に作りかえる場合であっても生産性を落とすことなく製造を続けることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明による実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態による横シール装置を備える縦型充填包装機であって、剣先形包装袋を製造する状態を示している。図２は、図１に示す縦型充填包装機であって、長方形包装袋を製造する状態を示している。
【００２１】
図１に示す縦型充填包装機１（以下、単に「包装機１」という）は、シート状のフィルムの両側縁が重なった重ね合せ部を形成するように、フィルムを筒状に形成するセーラー１３と、その重ね合せ部を熱シールして筒状フィルム６０を形成する縦シール装置１０と、筒状フィルム６０を搬送するフィルム送りローラ１４８と、充填物を投入するための投入パイプ４５と、充填物が投入された筒状フィルム６０を挟みつつ下方に送るシゴキローラ４０と、フィルム６０の幅方向に熱シールする横シール装置２０とを備え、充填物が充填された包装袋（剣先形包装袋６６、長方形包装袋６７）を製造する装置である。
【００２２】
筒状フィルム６０の搬送方向の上流側である包装機１の上部にはセーラー１３が設けられており、セーラー１３の下方には縦シール装置１０が設けられている。これによって、シート状のフィルムの両側縁を重ね、その重ね合せ部を側縁に沿う方向に熱シールして筒状フィルム６０を形成することができる。
【００２３】
筒状フィルム６０の搬送手段であるフィルム送りローラ４８は、縦シール装置１０の下方に設けられている。フィルム送りローラ４８は、二対の円盤状ローラで構成されており筒状フィルム６０を挟み込んで回転することで搬送手段として機能し筒状フィルム６０を下方に送る。また、フィルム送りローラ４８と縦シール装置１０との間には案内板１２が設けられており、これによって筒状フィルム６０は案内され、フィルム送りローラ４８が筒状フィルム６０を安定して挟み込むことができる。
【００２４】
フィルム送りローラ４８の下方には、フィルム送りローラ４８と同期して回転する一対のシゴキローラ４０が設けられている。シゴキローラ４０は、筒状フィルムの搬送方向に直交する方向に対向移動可能に設けられており、筒状フィルム６０を間に置いて対向配置されている。シゴキローラ４０は、鉛直方向に伸びるように配置されている投入パイプ４５から充填物が投入された筒状フィルム６０を押し潰した状態で回転することによって、充填物の存在しない扁平部を形成しながら筒状フィルム６０を下方に送ることができる。
【００２５】
シゴキローラ４０の下方には、対向移動して筒状フィルム６０を全幅にわたって押圧し、熱シールする一対の横シールバーを備える横シール装置２０が設けられている。
【００２６】
本実施形態では、一対の横シールバーの一方は、電熱ヒータ等の加熱手段（不図示）を備えるヒータバー２６であり、他方は筒状フィルム６０を切断するためのカッター２２を備える受け部材２７である。ヒータバー２６および受け部材２７は、筒状フィルム６０を間に置いて対向配置されている。
【００２７】
受け部材２７のヒータバー２６と対向する面には、ヒータバー２６によって半溶融状態となった筒状フィルム６０が受け部材２７に付着するのを防止するため、シリコーンゴムなどの耐熱ゴムが貼り付けられている。また、筒状フィルム６０熱シール部を切断するためのカッター２２が、受け部材２７の長手方向とほぼ平行に、かつ、ヒータバー２６に対して進退可能に設けられている。一方、ヒータバー２６の、カッター２２と対向する部位には、カッター２２が前進した際にカッター２２が侵入可能な溝が形成されている。
【００２８】
以下、横シール装置２０について図３〜図５を参照し、より詳細に説明する。
【００２９】
図３は、横シール装置２０の上面図である。図３に示すように、ヒータバー２６および受け部材２７は、それぞれバーベース２３，２４、保持板３２，３３等によって支持され、サーボモータＳＭを駆動源として筒状フィルム６０の搬送方向に直交する方向に対向移動可能に設けられている。なお、バーベース２３，２４は実質的にそれぞれヒータバー２６、受け部材２７と一体となっている。
【００３０】
ヒータバー２６を支持する板状部材からなるバーベース２３の、ヒータバー２６が配置されている面の両端にはスライダ軸３５が一本ずつ互いに平行に、かつ受け部材２７の方へ伸びるようにして設けられている。バーベース２３は、ボルト３を固定手段として用いて支持板３２に取り付けられている。支持板３２の両端には、後述するように案内部材であるスライダ軸３４との係合部が形成されている。
【００３１】
一方、受け部材２７もヒータバー２６同様、バーベース２３とほぼ同一形状の板状部材からなるバーベース２４によって支持されている。図４の斜視図に示すように、筒状フィルム６０の搬送方向と直交する方向すなわち水平方向に伸びるようにして配置される支持板３３はバーベース２４の支持体であって、その長手方向の中央付近にバーベース２４との係合部である回動中心２５が貫通孔として設けられている。また、回動中心２５を中心とする同一円周上には一対の第１の孔３３ａと、一対の第２の孔３３ｂが形成されている。一対の第１の孔３３ａは水平線上に並ぶように形成され、一対の第２の孔３３ｂは水平線に対して４０°をなす線上に配置されるように形成されている。すなわち、一対の第１の孔３３ａおよび一対の第２の孔３３ｂはそれぞれ同ピッチで配置されている。これらはいずれもボルト３が貫通可能な貫通孔である。
【００３２】
支持板３３の両端には、上述の支持板３２の案内部材として機能するスライダ軸３４が、互いに平行に、かつ筒状フィルムの搬送方向と直交する方向と平行に設けられている。また、支持板３３の、回動中心２５とそれぞれのスライダ軸３４が取り付けられている部位と間には案内孔３３ｃが形成されている。
【００３３】
バーベース２４の、受け部材２７が配置される面の反対側の面上であって、バーベース２４の長手方向の中央付近には、回動中心２５に係合する突起状の係合部２４ａが形成されている。ここで、係合部２４ａが配置される位置は、受け部材２７の長手方向ほぼ中央となる位置である。また、同一面にボルト３の係合部（不図示）が形成されている。バーベース２４の両端には、支持板３３の案内孔３３ｃと同一形状である案内孔２４ｂが、一対の案内孔３３ｃと同ピッチとなるように設けられている。これによって、スライダ軸３５（図３参照）が案内孔２４ｂと案内孔３３ｃとを貫通することができる。
【００３４】
上述のように構成されるバーベース２４は、第１の孔３３ａを用いて支持板３３に取付けられることで筒状フィルムの搬送方向と直交する形態となり、第２の孔３３ｂを用いて取り付けられることで水平線に対して４０°をなす形態となる。なお、説明を省略するがヒータバー２６、バーベース２３、および支持板３３の構成も図４に示す構成とほぼ同様であり、ヒータバー２６の筒状フィルムの搬送方向に対する角度を変更することができる。
【００３５】
なお、本実施形態では、横シールバーの取付け角度は、筒状フィルムの搬送方向に直交する角度と、水平線に対して４０°傾いた角度との２つのみであるが、これに限らず製造する包装袋の形状に応じて適宜設定するとよい。また、係合突部である２４ａおよび係合凹欠部として形成された回動中心２５は互いに係合するものであれば形成される部材は限定されるものではなく、例えば、係合部２４ａが支持板３３に形成され、回動中心２５がバーペース２４に形成されてもよい。さらには、バーベース２４と支持板３３との姿勢を可変に係合するものであれば、係合部２４ａ（係合突部）および係合凹欠部の形状もそれぞれ円柱状、円孔状に限られるものではない。
【００３６】
再び図３に戻り、支持板３３に設けられた２本のスライダ軸３４は、包装機１の基体（不図示）に固設された基体３１によって摺動自在に支持され、基体３１を貫通して基体３１からさらに所定の長さだけ伸びている。互いのスライダ軸３４は連結バー３６によって連結されて、これによって支持板３３と連結バー３６とは実質的に一体となっている。また、支持板３２は、スライダ軸３４によって摺動自在に支持され、基体３１と支持板３３との間に設けられている。
【００３７】
スライダ軸３５は、ヒータバー２６と受け部材２７とが互いに最も離れた状態で、対向配置されているバーベース２４の案内孔２４ｂを貫通するように設けられている。このようにスライダ軸３５をバーベース２４の案内孔２４ｂに貫通させることによって、バーベース２３およびバーベース２４、すなわちヒータバー２６および受け部材２７は常に互いに対向する。したがって、ヒータバー２６および受け部材２７の、回動中心２５を中心とする回動方向における位置は互いに規制される。ヒータバー２６等が水平方向に取り付けられている場合、ヒータバー２６と受け部材２７とが互いに近接すると、スライダ軸３５は、支持板３３に設けられた案内孔３３ｃ（図４参照）を貫通する。
【００３８】
ヒータバー２６および受け部材２７を対向移動させるための駆動手段は基体３１および連結バー３６の間に配置されたサーボモータＳＭと、トグル機構を構成する各アーム３７，３８，３９を有している。
【００３９】
図５に示すように、回転自在に設けられている回転軸５２上に設けられたプーリー５０と、サーボモータＳＭの出力軸とにはタイミングベルト５１が架けられている。これによってサーボモータＳＭの回転に応じて回転軸５２が回転する。回転アーム３７は、その中間部が回転軸５２によって回転自在に支持されている。回転アーム３７の片端には、支持板３２に連結する第１のアーム３８が回転自在に設けられ、回転アーム３７の他端には連結バー３６に連結する第２のアーム３９が回転自在に設けられている。
【００４０】
上述のように構成されている駆動手段では、例えば、図５（ａ）に示すヒータバー２６および受け部材２７の全開状態からサーボモータＳＭを作動させ、回転軸５２を図示時計周りに回転させることによって、ヒータバー２６を支持している支持体３２がスライダ軸３４に沿って前進する。
【００４１】
ヒータバー２６の前進と同時に、連結バー３６が固定配置されている基体３１から離れる方向に移動する。したがって、スライダ軸３４によって連結されている支持体３３が同期して基体３１に近接する方向に移動する。
【００４２】
こうして、ヒータバー２６および受け部材２７は互いに近接する方向に対向移動して、互いに当接することができる。第１および第２のアーム３８，３９は、ヒータバー２６と受け部材２７とが当接した状態（図５（ｂ）参照）で、回転アーム３７の回転中心を通り、かつヒータバー２６等の移動方向と平行な直線上に位置するように構成されている。すなわち、各アーム３７，３８，３９が一種のトグルジョイントを構成していることによって、ヒータバー２６および受け部材２７とが互いに当接した時の反力に屈して各アーム３７，３８，３９が変位することを防止し、ヒータバー２６および受け部材２７を互いに離れる方向に変位不能に保持することができる。また駆動源としてサーボモータを用いているため、エアシリンダを駆動源とした場合に比べ、ヒータバー２６および受け部材２７の移動精度はより向上する。
【００４３】
以上のように構成された本実施形態の横シール装置２０では、２本のボルト３を外し、回動中心２５を中心として所定角度（４０°）回動させ、再びボルト３を締めることによって、支持板３２，３３に対するヒータバー２６、受け部材２７の取付け角度を、容易かつ短時間に変更することができる。この場合、横シールバーを交換するのではなく、取付け角度を変えているだけなので、一対の横シールバーで形状の異なる包装袋６６，６７を作り分けることができる。したがって、図７に示したような、包装袋６６，６７の形状に対応する横シールバーをそれぞれ用意しておく必要はなく、設備コストを抑えることができる。さらに、横シールバーの取付け角度を変えているだけなので、加熱手段（不図示）やカッター２２を駆動させるためのコード等を配線し直す必要もない。
【００４４】
従来、例えば、長方形包装袋から剣先形包装袋へと作り替える場合、加熱手段によって高温となっているヒータバーが冷めてから取り外し、剣先形包装袋用のヒータバーに付け替え、ヒータバーを加熱し直していた。そのため、ヒータバーの交換時間に加え、ヒータバーが加熱されるまでの時間が生産性低下の原因となっていた。しかし、本実施形態では、ヒータバー２６は交換しなくてよいため、ヒータバーを加熱し直す必要がなく、効率的であるとともに作業時間をより短縮することができる。
【００４５】
なお、本実施形態では受け部材２７にカッター２２が設けられている形態について説明したが、これに限定されることはない。例えば、筒状フィルムを熱シールするための一対の横シールバーをその取付け角度を調整可能に設け、一対の横シールバーによって形成された熱シール部を切断するカッターを、横シールバーとは別に搬送方向下流側に設けることもできる。この場合、横シールバー同様、カッターの筒状フィルムの搬送方向となす角度を可変に設けてもよい。これによって、包装袋の形状を変更する場合でも、配線を解いて他のカッターに交換するといった大がかりな作業を伴うことなく、容易にカッターの角度を切替えることができる。
【００４６】
また、図４に示した横シールバーの固定手段も種々の変更が可能である。たとえば、第１の孔３３ａと第２の孔３３ｂとを連ねた円弧形の長穴の貫通孔が形成されたものであってもよい。これによって、ボルト３を外すことなく取付け角度を変更することができる。
【００４７】
なお、本実施形態では係合部２４ａがバーベース２４に設けられているが、上述のようにバーベース２３，２４は実質的にヒータバー２６，受け部材２７と一体となっているため、係合部はヒータバー２６、受け部材２７に直接設けられているものであってもよい。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の横シール装置は、加圧面内で筒状フィルムの搬送方向に対する横シールバーの角度を可変にする角度切換え構造を備えているため、横シールバーの搬送方向に対する角度を容易かつ短時間に変更することができる。したがって、生産性を低下させることなく形状の異なる包装袋を作り分けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による横シール装置を備える縦型充填包装機であって、剣先形包装袋を製造する状態を示す図であり、（ａ）は正面図を示し、（ｂ）はその右側面図を示している。
【図２】図１に示す縦型充填包装機であって、長方形包装袋を製造する状態を示す図であり、（ａ）は正面図を示し、（ｂ）はその右側面図を示している。
【図３】図１に示す縦型充填包装機の横シール装置の上面図である。
【図４】受け部材周辺の構造を示す斜視図である。
【図５】横シール装置の駆動手段を示す断面図であり、（ａ）はヒータバーおよび受け部材が後退した状態であり、（ｂ）はヒータバーおよび受け部材が前進した状態である。
【図６】剣先形包装袋を製造する従来の縦型充填包装機を示す図である。
【図７】図６の縦型充填包装機の横シール装置の構成を説明する図である。
【符号の説明】
１ 縦型充填包装機
３ ボルト
１０ 縦シール装置
１２ 案内板
１３ セーラー
２０ 横シール装置
２２ カッター
２３，２４ バーベース
２４ａ 係合部
２４ｂ 案内孔
２５ 回転中心
２６ ヒータバー
２７ 受け部材
３１ 基体
３２，３３ 支持板
３３ａ 第１の孔
３３ｂ 第２の孔
３３ｃ 案内孔
３４，３５ スライダ軸
３６ 連結バー
３７ 回転アーム
３８ 第１のアーム
３９ 第２のアーム
４０ シゴキローラ
４５ 投入パイプ
４８ フィルム送りローラ
５０ プーリー
５１ タイミングベルト
５２ 回転軸
６０ 筒状フィルム
６６ 剣先形包装袋
６７ 長方形包装袋
ＳＭ サーボモータ

Claims (4)

1. 筒状に形成された筒状フィルムを搬送しつつ充填物を投入し、充填物が充填された包装袋を製造する充填包装機に用いられ、前記筒状フィルムの幅方向に熱シールする横シール装置であって、
   前記筒状フィルムを間に置いて対向移動して前記筒状フィルムを全幅にわたって加圧し、熱シールする一対の横シールバーと、
   前記一対の横シールバーの、前記加圧面内で前記筒状フィルムの搬送方向に対する角度を可変にする角度切換え構造とを有する横シール装置。
2. 前記角度切換え構造は、
   前記横シールバーまたは前記横シールバーを支持する支持部材の一方に設けられた係合突部と、
   前記横シールバーまたは前記支持部材の、前記係合突部が設けられていない一方に設けられるとともに、前記横シールバーと前記支持部材との姿勢を可変に前記係合突部と係合する係合凹欠部と、
   前記横シールバーと前記支持部材とを互いに固定する固定手段とを含む、請求項１に記載の横シール装置。
3. 前記一対の横シールバーは、前記筒状フィルムを熱シールするための加熱手段が配設されるヒータバーと、前記ヒータバーに向かって進退可能に設けられ、熱シールによって形成された熱シール部を切断するカッターを備える受け部材とからなる、請求項１または２に記載の横シール装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の横シール装置と、筒状に形成された筒状フィルムを搬送するフィルム送り手段と、前記筒状フィルム内に充填物を投入する投入パイプとを有し、充填物が充填された包装袋を製造する充填包装機。

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